Nu de regering concrete klimaatplannen en –doelen heeft opgesteld, is de energietransitie in Nederland in een hogere versnelling gezet. Waterstof speelt bij de omslag naar een duurzame energievoorziening een vooraanstaande rol, ook in de gebouwde omgeving, zegt Ad van Wijk, duurzame energieondernemer en deeltijd Professor Future Energy Systems aan de TU Delft.
Door: Dimitri Reijerman
Tijdens het aankomende Bits, Bricks & Behaviour conferentieprogramma op 5 november zal Ad van Wijk zijn visie op de rol van waterstof voor onder andere ruimteverwarming toelichten. Maar over een ding is de professor glashelder: waterstof heeft in zijn ogen een aantal voordelen ten opzichte van (groene) elektriciteit. Maar beide heb je nodig . Hij legt uit: “Waarom is waterstof in het energiesysteem belangrijk? Het korte antwoord: het is een energiedrager, net als elektriciteit, maar het is veel goedkoper te transporteren. Door een pijplijn waterstof pompen is goedkoper dan stroom door een kabel. En je kunt een veel groter energievolume goedkoop opslaan. Dat is van groot belang voor seizoensopslag.”
Juist de mogelijkheden voor seizoensopslag maakt waterstof voor de gebouwde omgeving - een sector waarin tijdens het maken van de Nederlandse klimaatplannen een aparte ‘klimaattafel’ voor was ingesteld - een groot pluspunt: “We gebruiken in de gebouwde omgeving voor onze verwarming in de winter nu eenmaal veel meer aardgas dan in de zomer. Dat is nu al een uitdaging: ieder uur van de dag pompen we eenzelfde hoeveelheid aardgas uit de aardbodem. Daarom slaan we vooral in de zomer aardgas op in grote zoutkoepels om dit in de winter te kunnen gebruiken.”
En deze al bestaande buffering biedt volgens Van Wijk uitstekende mogelijkheden voor de energietransitie: “Als je uitsluitend met elektrische warmtepompen aan de slag gaat, zal je in de winter veel meer stroom nodig hebben. Hoe los je dat op? Het waait wel iets meer in de winter, maar de opbrengst uit zonne-energie is in die periode veel minder. Batterijen zijn momenteel alleen goed voor dag/nacht opslag, of misschien tot een week. Waterstofopslag in zoutkoepels is een veel goedkopere oplossing voor seizoensopslag. In een zoutkoepel kun je zo’n 6.000 ton aan waterstof opslaan, dat is ongeveer gelijk aan 17 miljoen thuisbatterijen van 14kWh elk. Een installatie bij een zoutkoepel kost zo’n 100 miljoen Euro, maar die batterijen kosten 24 miljard Euro Seizoensopslag met waterstof is dus veel goedkoper.”
‘Combineer elektriciteit en waterstof’
Maar volgens de waterstofkenner zijn er meer voordelen, vooral door elektriciteit en waterstof op een slimme wijze te combineren. Dat kan met name nuttig zijn in oude binnensteden: “Een gemiddeld huis heeft een aansluiting op het gasnet en een aansluiting op het elektriciteitsnet. Het aansluitgemiddelde ligt voor stroom op 3kW en voor aardgas op 30kW. Het aardgasnet ligt er al en kan vrijwel probleemloos voor waterstof worden gebruikt. Als je het hebt over het aanbrengen van een versnelling in de energietransitie, dan is het ook verstandig om tijdens de piekvraag warmte te produceren met een ander gas, waar geen CO2 in zit. Denk aan een hybride warmtepomp/waterstofketel-oplossing. De basislast doe je op elektriciteit met de warmtepomp. Als het heel koud is gebruik je de waterstofketel. Zo is het minder snel noodzakelijk om het elektriciteitsnet enorm te verzwaren.”
Ondanks de potentiële voordelen van waterstof is het voor de duurzaamheidsdoelstellingen richting 2030 (49% minder CO2-uitstoot ten opzichte van 1990) en 2050 (Een CO2-reductie van 95 procent) wel essentieel dat de waterstofproductie zelf vergroend wordt. Van Wijk: “We gebruiken waterstof al heel veel in de chemie en petrochemie. Maar dat is grijze waterstof, gewonnen uit aardgas. In de toekomst wil je waterstof maken zonder CO2-uitstoot. Je kunt de CO2 afvangen, , en deze ondergronds opslaan in een leeg gasveld. Dan heb je blauwe waterstof. Uiteindelijk wil je groene waterstof opwekken uit duurzame bronnen. De grootste bijdrage zal behaald moeten worden door het produceren van waterstof uit zon en wind elektriciteit.“
Toch moeten we niet de verwachting hebben dat we met alle Nederlandse verduurzamingsplannen onze huidige energiehonger kunnen stillen, zegt de professor: “In Nederland kunnen we niet aan onze volledige energievraag voldoen door dit zelf duurzaam op te gaan wekken. Daar is ons land te klein voor. Dus we moeten heel veel duurzame energie gaan importeren. Bijvoorbeeld door in de Sahara of Australië heel veel zon en wind te bouwen, waardoor waterstofproductie relatief goedkoop is. Deze energie kun je per pijpleiding transporteren of als vloeibare waterstof per schip vervoeren. Dit is veel goedkoper dan wanneer je het in de vorm van elektriciteit via kabels gaat vervoeren.”
Hij vervolgt: “Als je toch geheel onafhankelijk wil zijn, dan moet je accepteren dat we nog veel meer zonnepanelen en windmolen op land gaan plaatsen en dat energie veel meer gaat kosten. Maar de mijnen in Limburg zijn ook dichtgegaan omdat de import van kolen uit Zuid-Afrika goedkoper bleek.”
Klimaatakkoord: positief en negatief geladen
Van Wijk is naar eigen zeggen zeker niet ontevreden over de plannen van het kabinet om het fossiel ingestelde Nederland in enkele decennia om te toveren tot een voorloper in groene energie: “Waterstof wordt benoemd in het klimaatakkoord. Het is hoger op de agenda gekomen, maar nog niet op het niveau waar het moet zijn. In het plan voor de gebouwde omgeving lees ik dat waterstof pas na 2030 komt, dat is te laat.” En hij noemt nog een kritiekpunt: “De politiek kijkt nu toch wel erg binnen de Nederlandse grenzen. Er staat geen enkele paragraaf over wat er buiten ons land gebeurt. Dat is toch wel kortzichtig te noemen.”
Hij pleit daarom voor een sprong vooruit, mede door de goede uitgangspositie van ons land, een pleidooi dat FHI eerder kon optekenen uit de mond van Ruud Koornstra tijdens WoTS 2018. Volgens de professor komt er door de versnelde afbouw van de aardgaswinning snel capaciteit vrij op het leidingennetwerk, zorgt de gasrotonde voor mogelijkheden tot import en export van waterstof en zal de bouw van offshore windparken de productie van groene waterstof kunnen aanjagen.
En, niet onbelangrijk, vrijwel alle benodigde technologie is beproefd en direct voorhanden: “Elektrolysers en zoutkoepels voor productie en opslag van waterstof bestaan al tientallen jaren. Dat is niks nieuws, net als het vloeibaar maken van waterstof. Daarmee schieten we onze rakketten de lucht in. Het probleem is dat het om een systeemverandering gaat. Dat werkt alleen als de nationale overheid een stevige regie voert over hoe we dat gaan doen.”
Wilt u op 5 november Bits, Bricks & Behaviour bezoeken? Registreer u gratis.
Download hier de handout van de presentatie van Ad van Wijk
